Химический состав и качество подземных вод в междуречье рек Гам и Кау (Северный Вьетнам) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2015. № 398.

Химический состав и качество подземных вод в междуречье рек Гам и Кау (Северный Вьетнам)

На основе результатов исследований, выполненных в 2010-2015 гг., получена общая характеристика химического состава подземных вод в междуречье рек Гам и Кау (уезд Чодонь провинции Баккан, Вьетнам). Показано, что особенности пространственно-временных изменений химического состава подземных вод определяются геологическими условиями, внут-ригодовым распределением атмосферного увлажнения, а также локальным загрязнением окружающей среды в населённых пунктах и вблизи действующих и закрытых горнодобывающих предприятий. Наибольшие концентрации микроэлементов чаще всего отмечаются в пределах водосбора р. Бан Тхи, перспективного с точки зрения проведения геолого-разведочных работ, а внутри года - в период дождей.

The chemical composition and quality of ground waters in the watershed of the Gam and Kau Rivers (Northern Vietnam).pdf Введение Северная часть Вьетнама богата минеральными ресурсами. В частности, здесь обнаружены значительные запасы железных, марганцевых и комплексных руд (цинк, свинец), строительных материалов. В настоящее время разрабатывается только часть разведанных месторождений и проводятся активные действия по освоению новых объектов, что, с одной стороны, создаёт предпосылки для дальнейшего социально-экономического развития региона [1-4]. С другой стороны, особую актуальность приобретают геоэкологические исследования в рамках изучения региональных условий формирования химического состава и качества компонентов окружающей среды, особенно подземных вод, испытывающих самое непосредственное воздействие в процессе добычи полезных ископаемых и иных видов хозяйственной деятельности. Именно такая цель (изучение геохимического состояния и качества подземных вод верхней гидродинамической зоны) и была поставлена авторами на примере уезда Чодонь, расположенного на западе провинции Баккан, на севере Социалистической Республики Вьетнам. Рассматриваемая территория находится на междуречье водотоков в сложнейшей системе рек Хонг (Красная) и Тхайбинь (рис. 1), на водоразделе и водосборах рек Дай (приток р. Хонг), Бан Тхи (приток р. Гам - притока р. Хонг) и Кау (верховья реки Тхайбинь, образующей с р. Хонг сложную гидрографическую сеть). Рис. 1. Схема размещения района исследований в границах уезда Чодонь провинции Баккан Основным объектом исследования являются подземные воды верхней гидродинамической зоны в междуречье и на водосборах рек Кау, Та Диен и Дай. В пределах водосборных территорий водоносные отложения нижнего и среднего девона представлены известняком, песчаником и мергелем; в долинах рек распространены аллювиальные отложения четвертичного возраста, сложенные песками, галькой, частично - суглинками и глинами [5]. Глубина отбора водных проб -от 3 до 44 м. Исходные данные получены в результате: 1) полевых, лабораторных и камеральных работ, выполненных в Томском политехническом университете в 2015 г.; 2) обобщения собственных данных и материалов наблюдений за состоянием подземных вод в уезде Чодонь, выполненных в Департаменте природных ресурсов и охраны окружающей среды провинции Бак-кан и вьетнамском Институте геологии и минеральных ресурсов в 2010-2014 гг. [3, 4]. Рис. 2. Схема размещения пунктов отбора подземных вод в феврале 2015 г. В 2015 г. отбор 5 проб подземных вод проводился 1416 февраля (меженный период) Нгуен Ван Луеном из колодцев и эксплуатационных водозаборных скважин в водосборе реки Бан Тхи в районе коммуны Бан Тхи, в водосборе р. Дай у коммун Нгиа Та и Иэен Нхуан, в водосборе р. Та Диен у коммуны Нам Кыонг (рис. 2, табл. 1) в специально подготовленные ёмкости с учётом [6]. Лабораторные работы выполнялись в аккредитованной гидрогеохимической лаборатории Томского политехнического университета (номер государственной аккредитации № РОСС RU. 0001.511901 от 12.07.2011 г.). В водных пробах проводилось определение: кондуктометрическим методом - значений удельной электропроводности (УЭП, здесь и далее в скобках - чувствительность 5 мкС/см); потенциометриче-ским - рН (0,1 ед.); титриметрическим - Ca2+ (1 мг/дм3), Mg2+ (0,04 мг/дм3), HCO3- (3 мг/дм3), CO32- (з мг/дм3), CO2 (4 мг/дм3), Cl- (0,5 мг/дм3), перманганатной окисля-емости ПО (0,25 мгО/дм3); турбидиметрическим - SO4 (2 мг/дм3); фотометрическим - Si (0,5 мг/дм3), NH+ (0,05 мг/дм3), NO2- (0,01 мг/дм3), NO3- (0,1 мг/дм3), PO43-(0,01 мг/дм3), Fe (0,1 мг/дм3); инверсионно-вольтамперометрическим - Zn (0,5 мкг/дм3), Cd (0,2 мкг/дм3), Pb (0,2 мкг/дм3), Cu (0,6 мкг/дм3); атомно-абсорбционным - Al (20 мкг/дм3); ионной хроматографией - Na+ (0,1 мг/дм3), K+ (0,05 мг/дм3). Используемые в работе материалы Департамента природных ресурсов и охраны окружающей среды провинции Баккан и вьетнамского Института геологии и минеральных ресурсов получены при изучении этой же территории и одних и тех водоносных отложений. Определение pH (потенциометрический метод), УЭП (кондуктометрический метод), концентраций NH4+, NO2-, NO3-, Fe, Zn, Cd, Pb, Cu (ионная хроматография), Mn (фотометрия), Hg, As (атомно-абсорбционный метод) - в Департаменте природных ресурсов и охраны окружающей среды провинции Баккан и Вьетнамском Институте геологии и минеральных ресурсов. Значения суммы главных ионов Emi в 2015 г. получены путём сложения концентраций Ca2+, Mg2+, HCO3-, CO32-, Cl-, а в предыдущие годы - по регрессионной зависимости Emi = 0,956-УЭП-12,323, полученной по данным измерений в 5 пробах подземных и 10 пробах речных вод, отобранных в феврале 2015 г. в уезде Чодонь. Квадрат корреляционного отношения R2 = 0,99, что свидетельствует о возможности использования данной зависимости [7]. Статистический анализ геохимических материалов проведён с учётом требований [8]. Для объяснения полученных результатов выполнена оценка условий взаимодействий в системе «вода - порода» на основе методов химической термодинамики с помощью программного комплекса «Solution» [9]. Результаты исследования и их обсуждение Анализ имеющихся данных показал, что изученные подземные воды по условиям залегания - грунтовые; в соответствии с классификациями О. А. Алёкина [10] по минерализации - «пресные» со средней и реже - малой минерализацией, по химическому составу - гидрокарбонатные кальциевые I, II и Ш типов; по величине рН -слабокислые и нейтральные; по жёсткости - от очень мягких до умеренно жёстких (табл. 1, 2). Воды содержат незначительное количество органических веществ по перманганатной окисляемости. В ряде случаев выявлено значительное превышение нормативов хозяйственно-питьевого водоснабжения, установленных по величине рН и содержанию Fe, Zn, Cd, Mn, As, Si, Al. При этом необходимо отметить, что установлено статистически значимое (при уровне значимости 5%) различие выборок содержаний NO3-, Zn, Mn, As в подземных водах в водосборах рек Бан Тхи и Дай по дисперсии (табл. 2, 3). Этот факт объясняется, видимо, как наличием ореолов техногенного рассеяния, сформировавшихся при добыче свинцово-цинковых руд в водосборе р. Бан Тхи, так и более высоким природным «фоновым» содержанием ряда химических элементов в горных породах и подземных водах, которые с ними взаимодействуют. Т а б л и ц а 1 Физико-химические и геохимические показатели подземных вод в уезде Чодонь провинции Баккан в 2015 г. Показатель Номер пробы NN-01 NN-02 NN-03 NN-05 NN-06 Дата отбора 14.02.15 14.02.15 15.02.15 15.02.15 16.02.15 Населённый пункт Бан Тхи Бан Тхи Нгиа Та Иэен Нхуан Нам Кыонг Возраст водоносных отложений aQ D1-2 D1-2 D1-2 D1-2 Глубина отбора пробы, м 7,5 30,0 16,0 13,0 41,0 Температура воды, °С 22,1 23,5 21,4 22,7 20,8 рН, ед, рН 7,30 7,30 7,10 6,90 6,90 УЭП, мкС/см 425 412 337 151 371 мг/дм3 CO2 22 16 21 17,6 26,4 Сумма главных ионов Zmi 393,4 366,8 300,2 130,0 327,3 Ca2+ 87,0 86,0 55,0 18,5 70,0 Mg2+ 5,5 5,5 10,0 5,5 6,2 Na+ 3,6 2,8 7,0 6,2 2,4 К+ 3,4 1,6 1,5 2,0 2,6 HCO3- 276,0 258,0 219,0 93,0 232,0 CO32-

Ключевые слова

подземные воды, химический состав, Северный Вьетнам, ground waters, chemical composition, Northern Vietnam

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Нгуен Ван ЛуенТомский политехнический университетаспирант кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологииluyennv@yahoo.com
Савичев Олег ГеннадьевичТомский политехнический университетд-р геогр. наук, профессор кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологииOSavichev@mail.ru
Всего: 2

Ссылки

ГОСТ Вьетнама. QCVN 01:2009/ BYT. Национальный технический стандарт (Вьетнам) на качество питьевых вод. Ханой : Министерство здравоохранения Вьетнама, 2009. 9 с.
Grenthe I., Puigdomenech I. Symbols, standards and conventions // Modelling in aquatic chemistry / ed. I. Grenthe, I. Puigdomenech. Paris : Nuclear energy agency, 1997. P. 35-68.
Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М. : Наука, 1998. 366 с.
Алёкин О.А. Основы гидрохимии. Л. : Гидрометеоиздат, 1970. 444 с.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурнобытового водопользования. ГН 2.1.5.1315-03. М. : Минздрав РФ, 2003. 93 с.
Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. СанПиН 2.1.4.1074-01. С изм. На 28.06.2010. М. : Минздрав РФ, 2010. 255 с.
Савичев О.Г., Колоколова О.В., Жуковская Е.А. Состав и равновесие донных отложений р. Томь с речными водами // Геоэкология. 2003. № 2. С. 108-119.
Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков. РД 52.24.622-2001. М. : Федер. служба России по гидрометеорологии и мониторингу окруж. среды, 2001. 68 с.
Вода. Общие требования к отбору проб. ГОСТ Р 51592-2000. М. : Изд-во стандартов, 2000. 34 с.
Nash J.E., Sutcliffe J.V. River flow forecasting through conceptual models part I - A discussion of principles // Journal of Hydrology. 1970. Vol. 10 (3). Р. 282-290.
СтроковаЛ.А., ФиХ.Т. Особенности инженерно-геологических условий г. Ханой (Вьетнам). Томск : Изд-во Том. политехн. ун-та, 2013. 336 с.
Нгуен Мань Ха, Ву Тхань Хай, За Динь Тхай, Тханг Тхи Минь Хень. Ежегодный мониторинг окружающей среды в провинции Баккан. 2013-2014 гг. // Баккан: Департамент природных ресурсов и охраны окружающей среды провинции Баккан. JSC «Enviroment analyzing and technique», 2014. 372. 192 с.
До Ван Фи, Хоанг Минь, До Ван Ай. Первые результаты использования геохимического моделирования в исследовании свинцовоцинковой зоны на юге уезда Чодонь // Геология и минералы. 2000. № 7. С. 235-250.
Нгуен Хонг Куанг, Тонг Тхи Тху Ха, Та Хунг Кыонг, Тхан Ван Кет, Фам Дык Чонг. Оценка текущего состояния окружающей среды в гор нодобывающей промышленности в Северо-Восточном районе (Вьетнам). Ханой : Институт геологических наук и минеральных ресурсов, 2011. 118 с.
Дао Мань Тиен. Методология и особенности геохимической специализации гранитоидных формаций Северного Вьетнама : дис.. канд. геол.-минер. наук. Баку : Азербайджан. гос. ун-т, 1984. 198 с.
 Химический состав и качество подземных вод в междуречье рек Гам и Кау (Северный Вьетнам) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2015. № 398.

Химический состав и качество подземных вод в междуречье рек Гам и Кау (Северный Вьетнам) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2015. № 398.